Khai thác và sử dụng mạch đếm đa năng dùng vi mạch

Khóa luận tốt nghiệp Mạch đếm đa MỤC LỤC Phần A Mở đầu Phần B Nội dung Chương I Khái quát mach đếm I Đại cương mạch đếm Định nghĩa Đồ hình trạng thái tổng quát mạch đếm Phân loại đếm II Mã đếm Mã nhị phân Mã Gray Mã BCD (Binary coded decimal) Mã Johnson Mã vòng III Các bước thiết kế đếm 11 Chương II Thử nghiệm mạch đếm đa 13 Mạch điện nguồn điện cấp cho mạch đếm 13 Mạch tạo xung sử dụng vi mạch (IC) 555 14 Vi mạch đếm 74192 17 Vi mạch giải mã 7447 18 Hiển thị LED đoạn 20 Mạch đếm sử dụng IC 74192 24 Chú ý 27 Phần C Tổng kết 30 Tài liệu tham khảo 31 Lê Thị Hồng Thủy K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Mạch đếm đa Phần A MỞ ĐẦU  Lý chọn đề tài Chúng ta sống kỉ khoa học, tri thức với phát triển mạnh mẽ công nghệ thông tin khoa học ứng dụng Kĩ thuật điện tử nằm số đó, phát triển nhanh ứng dụng rộng rãi lĩnh vực xã hội Con người chuyển dần từ điều khiển tay sang điều khiển tự động Nền công nghiệp đạt thành tựu nhờ ứng dụng khoa học kĩ thuật công nghệ Máy móc thay người nhiều công việc, đặc biệt công việc nặng nhọc Ngày công nghệ vi điện tử phát triển mạnh mẽ với hàng loạt đời vi mạch cỡ lớn, cực lớn với giá thành hạ Sự phát triển kĩ thuật điện tử khiến cho nhu cầu tiếp xúc với lĩnh vực điện tử số thiếu Để xây dựng thiết bị số hoàn chỉnh phải có mạch đếm, ghi, nhớ… mạch đếm thông số hệ thống Mạch đếm sử dụng họ IC 74192 mạch đếm thông dụng chúng đếm tiến, đếm lùi, đếm số khác Để hiểu rõ thông số trình đếm mạch đếm sử dụng họ IC 74192 chọn đề tài: “Khai thác sử dụng mạch đếm đa dùng vi mạch”  Mục đích nhiệm vụ đề tài + Mục đích: - Tìm hiểu vi mạch đếm số vấn đề liên quan - Sử dụng vi mạch đếm cho thử nghiệm cụ thể Lê Thị Hồng Thủy K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Mạch đếm đa + Nhiệm vụ: - Tìm hiểu kiến thức mạch đếm - Tìm hiểu vi mạch đếm thông dụng - Tìm hiểu mạch tạo xung sử dụng IC 555 - Mạch giải mã hiển thị - Thử nghiệm mạch đếm đa dùng vi mạch  Đối tượng nghiên cứu Mạch đếm thử nghiệm mạch đếm  Phạm vi nghiên cứu - Lý thuyết mạch đếm - Mạch đếm đa dùng IC 74192  Ý nghĩa nghiên cứu - Nắm vững, hiểu biết mạch đếm - Nâng cao kĩ thực hành lắp ráp đo đạc mạch đếm  Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết kết hợp thực nghiệm Lê Thị Hồng Thủy K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Mạch đếm đa Phần B NỘI DUNG Chương I KHÁI QUÁT VỀ MẠCH ĐẾM I Đại cương mạch đếm Định nghĩa Mạch đếm mạch dãy tuần hoàn có đầu vào đếm Xđ đầu Y Mạch có vô số trạng thái đếm Kđ – Kđ hệ số mà mạch đếm tác dụng xung nhịp hay tín hiệu vào đếm Mạch chuyển trạng thái theo trình tự định, sau Kđ tín hiệu vào đếm mạch trở trạng thái ban đầu Sơ đồ khối đếm mô tả hình 1: Xđ Bộ đếm (counter) Y Hệ số đếm = Kđ Hình 1.1 Sơ đồ khối đếm Phần tử cấu thành mạch đếm flip – flop (FF) Mỗi mạch đếm sử dụng số FF định nên số trạng thái đếm tối đa mạch đếm bị giới hạn Số xung đếm tối đa mạch đếm gọi dung lượng đếm cực đại Đồ hình trạng thái tổng quát mạch đếm Đồ hình trạng thái đếm có hệ số đếm Kđ mô tả hình sau: Lê Thị Hồng Thủy K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Xđ / Mạch đếm đa Xđ/0 Xđ / Xđ / Xđ / Xđ/0 Kd-2 Xđ/0 Kd-1 Xđ /1 Hình 1.2 Đồ hình trạng thái đếm Khi tín hiệu vào đếm (Kđ), mạch giữ nguyên trạng thái cũ (i  j) có tín hiệu vào đếm mạch chuyển đến trạng thái ( i  j +1) Tính chất tuần hoàn mạch đếm thể chỗ: sau Kđ tín hiệu vào đếm Xđ mạch quay lại trạng thái ban đầu Tín hiệu mạch đếm xuất (Y=1) trường hợp: đếm trạng thái Kđ - có tín hiệu vào Xđ Khi đếm chuyển trạng thái Phân loại đếm Có nhiều cách phân loại đếm, sau số cách: Bộ đếm Phân loại theo cách làm việc Đồng (Sync) Phân loại theo Kđ Không đồng (ASync) Phân loại theo khả lập trình Phân loại theo hướng đếm Kđ=2n Kđ  2n Đếm thuận Đếm nghịch Có thể Không thể lập lập trình trình Hình 1.3 Phân loại đếm Lê Thị Hồng Thủy K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Mạch đếm đa 3.1 Phân loại theo cách làm việc - Bộ đếm đồng (Synchronous) - Bộ đếm không đồng (Asynchronous) Bộ đếm đồng đếm mà FF dùng để mã hoá trạng thái đếm thay đổi lúc ( Si  S j ) có tín hiệu vào đếm chuyển đổi trạng thái không qua trạng thái trung gian (hình 1.4a) Đặc điểm đếm xung nhịp đưa vào đồng thời FF Bộ đếm không đồng đếm tồn cặp chuyển trạng thái Si  S j mà FF không thay đổi trạng thái lúc Đặc điểm đếm tín hiệu xung nhịp Ck không đưa đồng thời vào FF Giả sử ban đầu đếm không đồng trạng thái cân ổn định Si có tín hiệu vào đếm, có số FF bị tác động sau dẫn đến tác động FF Quá trình tiếp tục tới đạt trạng thái ổn định Sj Các trạng thái trung gian Si Sj gọi trạng thái độ Si Sj (a) Si’ Si Si’’ Sj Các trạng thái độ (b) Hình 1.4 a) Sự chuyển trạng thái đếm đồng b) Sự chuyển trạng thái đếm không đồng Lê Thị Hồng Thủy K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Mạch đếm đa 3.2 Phân loại theo hệ số đếm (Kđ ) - Bộ đếm có hệ số đếm Kđ = 2n (n số tự nhiên) - Bộ đếm có hệ số đếm Kđ  2n Với đếm có Kđ = 2n Ví dụ Kđ = 2, 4, Bộ đếm gọi đếm có hệ số đếm cực đại hay chiều dài cực đại (Maximum Length), sử dụng n FF để mã hoá trạng thái cho đếm khả mã hoá tối đa 2n Với đếm có Kđ  2n Ví dụ Kđ = 5, 6, 10… Vẫn sử dụng n FF để mã hoá trạng thái đếm Vì thiết kế đếm phải ý tới trạng thái không sử dụng tới 3.3 Phân loại theo hướng đếm - Bộ đếm thuận (Up Counter) - Bộ đếm nghịch (Down Counter) Bộ đếm thuận đếm mà có tín hiệu vào đếm Xđ trạng thái đếm tăng lên Bộ đếm nghịch đếm mà có tín hiệu vào đếm Xđ trạng thái đếm giảm Trên thực tế người ta thiết kế đếm thuận nghịch Bộ đếm thuận nghịch đếm vừa đếm thuận vừa đếm nghịch phải có thêm tín hiệu để điều khiển đếm thuận hay đếm nghịch Chú ý khái niệm đếm thuận hay đếm nghịch tương đối Ctn tín hiệu điều khiển mạch: Đếm thuận đếm nghịch Lê Thị Hồng Thủy K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp X Mạch đếm đa Bộ đếm thuận nghịch Y Ctn Hình 1.5 Sơ đồ khối đếm thuận nghịch 3.4 Phân loại theo khả lập trình - Bộ đếm có khả chương trình hoá (Programable counter) - Bộ đếm khả chương trình hoá Bộ đếm có khả chương trình hoá đếm sử dụng với hệ số đếm khác nhau, tuỳ thuộc tín hiệu điều khiển đưa vào II Mã đếm Quá trình đếm đếm trình thay đổi từ trạng thái sang trạng thái khác mã mã cụ thể Các đếm có nhiều cách mã hoá trạng thái Sau vài mã thông dụng thường dùng mạch đếm: Mã nhị phân Mã nhị phân mã mà bít có trọng số 1, 2, 4, …, 2n1 , bít có trọng số nhỏ ứng với 20 = 1, bít ứng với 21 = 2, … bít già ứng với 2n1 Mã Gray Mã Gray loại mã trọng số, mã từ gần khác biến Mã BCD (Binary coded decimal) Mã BCD mã nhị phân mã hoá số thập phân Bảng mã 1.6a mã BCD - Normal Mã dùng chữ số nhị phân Lê Thị Hồng Thủy K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Mạch đếm đa để mã hoá số thập phân Nhóm chữ số gọi decard Để mã hoá số thập phân nhiều chữ số người ta dùng decard khác nhau, ví dụ decard hàng đơn vị, hàng chục, hàng trăm, hàng nghìn… Mã Johnson Mã Johnson mã có đặc điểm: - Nếu dùng n biến nhị phân mã hoá tối đa 2n trạng thái - Hai mã từ gần khác biến - Trong bảng mã bít đầy dần lên từ bít trẻ đến bít già đầy hết lại vơi từ bít trẻ Mã vòng Mã vòng có đặc điểm: - Nếu dùng n biến nhị phân mã hoá n trạng thái - Hai mã từ gần khác biến - Trong từ mã có bít 1, bít khác 0, chữ số dịch từ bít trẻ đến bít già tạo thành vòng kín Ví dụ số loại bảng mã bảng sau: Hình 1.6 a) Bảng mã vòng bít b) Bảng mã BCD – Normal c) Bảng mã Johnson A B C D E F 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 (a) Lê Thị Hồng Thủy K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Mạch đếm đa Số thập phân Mã nhị phân 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 (b) A B A B C A B C D A B C D E 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 (c) Lê Thị Hồng Thủy 10 K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Mạch đếm đa Chu kì tín hiệu là: T = Tn+Tx = 0,693.(R1+2.R2)C Mà f  1 nên: f  hay f  T 0, 693.( R1  2.R2 )C 1, 44( R1  R2 )C Vi mạch đếm 74192 Vi mạch đếm 74192 đếm lập trình được, có khả đếm lên đếm xuống Phép đếm 74192 phép đếm BCD 10 bước (từ 0000 đến 1001) Bộ đếm hoạt động tín hiệu đưa vào chân – đếm lùi chân – đếm tiến Bộ đếm xóa 0000 đầu vào CLEAR (chân 14) đặt mức cao – nối với dương nguồn Các đầu mượn (Borrow – chân 13) nhớ (Carry – chân 12) chuyển xuống mức thấp tràn xuống (under - flow) tràn lên (over flow) Nguồn cung cấp cho IC +15V 16 15 14 13 12 11 10 IC 74192 Hình 2.6 Sơ đồ chân vi mạch 74192 Lê Thị Hồng Thủy 17 K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Mạch đếm đa Chân 1: (Data B input) chân nhận tín hiệu vào ứng với B Chân 2: (OB output) chân lấy tín hiệu ứng với OB Chân 3: (OA output) chân lấy tín hiệu ứng với OA Chân 4: (Counter down input) đếm lùi Chân 5: (Counter up input) đếm tiến Chân 6: (OC output) chân lấy tín hiệu ứng với OC Chân 7: (OD output) chân lấy tín hiệu ứng với OD Chân 8: (GND) cho nối mát để lấy dòng cho IC Chân 9: (Data D input) chân nhận tín hiệu vào ứng với D Chân 10: (Data C input) chân nhận tín hiệu vào ứng với C Chân 11: (Load) đầu vào tải Chân 12: (Carry) chân nhớ tràn lên Chân 13: (Borrow) chân mượn tràn xuống Chân 14: (Clear) chân xóa để bắt đầu đếm lại mạch đếm Chân 15: (Data A input) chân đưa tín hiệu vào ứng với A Chân 16: (VCC) cấp nguồn nuôi cho IC, nguồn +5V Vi mạch giải mã 7447 Vi mạch giải mã 7447 vi mạch chuyển đổi mã BCD thành khuông dạng phù hợp với hiển thị thập phân Led có anôt chung Khi đầu vào LAMP TEST (LT - chân 3) thấp (0) tất đầu thấp (hay trạng thái mở ON) Khi đầu vào RB OUT (chân 4) thấp tất đầu cao (hay trạng thái tắt OFF) Nó có nhiệm vụ tắt tất nét trước hoạt động Khi đầu vào DCBA 0000 RB INPUT thấp, tất đầu cao (hay trạng thái OFF) điều cho phép xóa bỏ số không mong muốn kéo theo dãy số đếm Nguồn cung cấp VCC = +5 V Lê Thị Hồng Thủy 18 K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Mạch đếm đa 16 15 14 13 12 11 10 IC 7447 Hình 2.7 Sơ đồ chân IC 7447 Chân 1: Đưa tín hiệu vào vi mạch ứng với B Chân 2: Chân đưa tín hiệu vào vi mạch ứng với C Chân 3: LAMP TEST chân kiểm tra đèn Chân 4: RB OUTPUT chân điều khiển Chân 5: RB INPUT chân điều khiển Chân 6: Chân đưa tín hiệu vào IC ứng với D Chân 7: Chân đưa tín hiệu vào vi mạch ứng với A Chân 8: Chân nối mát để lấy dòng cấp cho vi mạch Chân 9: Chân giải mã tín hiệu đưa vào e nét đoạn Chân 10: Chân giải mã tín hiệu đưa vào d nét đoạn Chân 11: Chân giải mã tín hiệu đưa vào c nét đoạn Chân 12: Chân giải mã tín hiệu đưa vào b nét đoạn Chân 13: Chân giải mã tín hiệu đưa vào a nét đoạn Chân 14: Chân giải mã tín hiệu đưa vào g nét đoạn Chân 15: Chân giải mã tín hiệu đưa vào f nét đoạn Chân 16: Nối với nguồn nuôi vi mạch Nguồn nuôi vi mạch VCC = +5V Lê Thị Hồng Thủy 19 K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Mạch đếm đa Vcc 16 13 R1 12 R2 D 11 C 10 IC 7447 B 15 A 14 a b R3 c R4 d R5 e R6 f R7 g Hình 2.8 Sơ đồ mạch giải mã Hiển thị Led đoạn a Mạch chuyển đổi mã BCD – Hiện kỹ thuật để thực việc hiển thị chữ số từ đến người ta dùng tổ hợp phát sáng hình vẽ (hình 2.9) Lê Thị Hồng Thủy 20 K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Mạch đếm đa Vcc a f b g e c d Hình 2.9 Led anode chung Khi cần hiển thị chữ số có số định điều khiển đèn sáng lên Tín hiệu điều khiển lấy đầu giải mã BCD – Để xây dựng chuyển đổi BCD – ta thành lập bảng chân lí sau: Lê Thị Hồng Thủy 21 K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Mạch đếm đa Số hệ 10 Mã BCD Mã A 1 1 B 0 1 0 1 0 C 0 0 1 1 0 D 0 0 0 0 1 a 1 1 1 b 1 1 0 1 c 1 1 1 1 d 1 1 1 e 1 0 1 f 0 1 1 g 0 1 1 1 Hình 2.10 Bảng chân lí Ứng với số hệ 10 từ đến có nhóm mã BCD tổ hợp sáng kí hiệu a, b, c, d, e, f, g Một chữ số hệ 10 hiển thị có tổ hợp tương ứng kích thích (mức logic 1) Chẳng hạn a, b, c kích thích số hiển thị Do ta viết hàm điều khiển Fa, Fb, Fc … Fg cho từ a đến g phát sáng b Đèn hiển thị nét (đoạn) Về cấu tạo đèn gồm đoạn thẳng xếp hình vẽ 2.11 Mỗi đoạn điều khiển để sáng hay tắt cách độc lập Tuỳ theo số đoạn sáng mà ta có chữ số từ đến Để chế tạo đèn ta dùng phương pháp sau: + Dùng bóng đèn thường Lê Thị Hồng Thủy 22 K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Mạch đếm đa Dùng bóng đèn thường có dây tóc cho sáng Người ta chế tạo bóng đèn với dây tóc xếp hình số Phương pháp tốn lượng kích thước lớn nên không sử dụng + Phương pháp cathode lạnh Phương pháp cathode lạnh có cấu trúc đơn giản nên có kích thước nhỏ gọn, người ta chế tạo nhiều đơn vị như: số hàng đơn vị, số hàng chục, hàng trăm… vỏ thuỷ tinh để tiện sử dụng + Phương pháp diode phát quang Diode phát quang (Light Emiting Diode: Led) tiếp giáp p – n chế tạo chất bán dẫn Gali – Acsenic hay Gali – Photpho Tiếp giáp có đặc tính phát màu: đỏ, xanh cây… dẫn điện theo chiều thuận Ánh sáng phát ra, tượng kết hợp điện tử lỗ trống, có cường độ ánh sáng theo cường độ dòng điện qua tiếp giáp Vì kích thước diode nhỏ nên với phương pháp ta chế tạo đèn gọn, cao vài mm Muốn có đèn lớn ta phải dùng kính phóng đại dùng nhiều diode cho đoạn sáng Các diode đèn thường có cathode chung để làm giảm số dây nối + Phương pháp hiển thị tinh thể lỏng Hiển thị tinh thể lỏng (Liquit – Crystal Display: LCD) gồm có thủy tinh xếp song song với nhau, dây dẫn hỗn hợp tinh thể lỏng tạo thành hình dạng cần thiết (dạng điểm dạng thanh) Khi có tác động điện trường hỗn hợp tinh thể lỏng đổi màu khiến mắt ta quan sát Hiển thị lượng nên dùng phổ biến Chúng dùng để chế tạo thành hình lớn chứa hàng nghìn điểm đèn có hình dạng Led Khác với đèn Led, sử dụng LCD cần phải có tín hiệu ‘‘mặt sau” (back plane) dạng sóng vuông với tần số từ 30 Hz đến 200 Hz Lê Thị Hồng Thủy 23 K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Mạch đếm đa a b f g e c d (b) (a) Hình 2.11 (a) Hình dạng bên Led (b) Kí hiệu đèn Led Mạch đếm sử dụng IC 74192 a Cấu tạo Mạch đếm sử dụng IC 74192 bao gồm chi tiết: - Nguồn cấp cho mạch đếm mạch ổn áp cung cấp dòng điện cho mạch đếm với VCC = +5V Lê Thị Hồng Thủy 24 K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Lê Thị Hồng Thủy Mạch đếm đa 25 K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Mạch đếm đa - Mạch tạo xung dùng IC 555: Tạo xung với tần số xác định theo công thức: f  1, 44( R1  R2 )C - Mạch đếm dùng vi mạch 74192: Có nhiệm vụ đếm tín hiệu từ mạch tạo xung dùng IC 555 đưa vào - Mạch giãi mã dùng vi mạch 7447: Tín hiệu sau đếm đưa tới vi mạch giải mã, vi mạch giải mã làm nhiệm vụ giải mã tín hiệu đưa tới hiển thị b Nguyên lí làm việc Ở phần đầu chương II biết thông qua mạch chỉnh lưu vi mạch ổn áp từ dòng điện lưới (220 V xoay chiều) ta thu dòng điện chiều 5V ổn định để cấp cho vi mạch hoạt động Tuỳ vào giá trị điện trở tụ điện mạch tạo xung cấp điện hoạt động tạo tín hiệu có tần số f xác định Để kiểm tra tín hiệu đầu mạch tạo xung ta lắp đèn Led tín hiệu qua phát sáng Tín hiệu lấy từ chân IC 555 Để đếm tín hiệu đầu vi mạch tạo xung đưa tới mạch đếm, cụ thể mạch đếm dùng IC 74192 Ở vi mạch 74192 nhận tín hiệu vào chân mạch đếm đếm lùi từ 1001 (9 hệ thập phân) 0000 (0 hệ thập phân) Khi tín hiệu đưa vào chân mạch đếm tiến từ 0000 đến 1001 Muốn đếm lại ta dùng chân 14 (chân 14) – đặt chân 14 mức H (nối dương nguồn) mạch đếm trở lại trạng thái ban đầu Bộ đếm lật trạng thái xung nhịp chuyển từ thấp lên cao Hai chân 12, 13 (chân Borrow chân Carry) dùng ta ghép đếm 74192 Nó tạo Lê Thị Hồng Thủy 26 K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Mạch đếm đa thành đếm DCB đếm từ 0000 0000 đến 1001 1001 (từ đến 99 hệ thập phân) Tín hiệu sau đếm muốn người quan sát nhận rõ số lần đếm đếm sau qua đếm tín hiệu đưa tới giải mã hiển thị dùng vi mạch 7447 Trước đưa tín hiệu vào ta phải thử đèn, tức làm cho tất sáng dùng chân LT vi mạch 7447 Sau thử đèn để mạch bắt đầu hoạt động ta dùng chân điều khiển 4, Các đầu vào chân điều khiển chân thử đèn hoạt động mức B Ở giả thiết đầu điều khiển LT treo mức cao, nghĩa không hoạt động hình vẽ Tín hiệu sau giải mã hiển thị Led Vậy mạch đếm hình vẽ mạch đếm đơn tức đếm từ 0000 đến 1001 (từ đến hệ thập) Chú ý Ngoài cách sử dụng trên, hoạt động muốn đếm tiến đếm lùi ta sử dụng hàm NAND để đưa đầu điều khiển dễ dàng kết nối với mạch khác theo sơ đồ (hình 2.12) Khi chân Pr đặt mức (nối với mát) xung nhịp đưa vào chân - đếm tiến Khi chân Pr đặt mức (nối dương nguồn) xung nhịp đưa vào chân – đếm lùi Làm điều vi mạch đếm thường lắp hàm NAND lấy IC 7400 Lê Thị Hồng Thủy 27 K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Lê Thị Hồng Thủy Mạch đếm đa 28 K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp  Mạch đếm đa Bổ đề: Cấu tạo IC 7400 Bản chất 7400 gồm hàm NAND với: - Chân 3, 6, 8, 11 đầu hàm NAND 1, 2, 3, - Chân 1, đầu vào hàm NAND - Chân 4, đầu vào hàm NAND - Chân 9, 10 đầu vào hàm NAND - Chân 12, 13 đầu vào hàm NAND - Chân 14: Nối với dương nguồn - Chân 7: Nối với âm nguồn tạo thành dòng cung cấp cho IC 5V 10 14 13 12 11 Hình 2.13 Sơ đồ chân IC 7400 Lê Thị Hồng Thủy 29 K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Mạch đếm đa Phần C TỔNG KẾT Khoá luận nghiên cứu mạch đếm thử nghiệm lắp mạch đếm đa Mạch đếm đa mạch đếm có khả đếm tiến, đếm lùi đếm số khác tuỳ vào tín hiệu điều khiển Quá trình nghiên cứu hoàn thành khoá luận thu kết sau: - Nắm lý thuyết mạch đếm - Nắm số vấn đề liên quan đến mạch đếm: Mạch tạo xung, mạch giải mã, mạch hiển thị - Nâng cao kĩ thực hành lắp ráp đo đạc vi mạch số Đề tài thực có giá trị phát triển thành mạch điện ứng dụng vào lĩnh vực đời sống xã hội Lê Thị Hồng Thủy 30 K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Mạch đếm đa TÀI LIỆU THAM KHẢO Kĩ thuật số thực hành - Huỳnh Đắc Thắng Nhà xuất khoa học kĩ thuật – năm 2006 Kĩ thuật điện tử số ứng dụng – Võ Trị An Nhà xuất khoa học kĩ thuật – năm 1995 Kĩ thuật số - Nguyễn Thuý Vân Nhà xuất khoa học kĩ thuật – năm 1997 Kĩ thuật điện tử - Đỗ Xuân Thụ (chủ biên), Đặng Văn Chuyết, Nguyễn Viết Nguyên, Nguyễn Vũ Sơn, Nguyễn Đức Thuận, Ngô Lệ Thuỷ, Ngọ Văn Toàn Nhà xuất giáo dục – năm 2007 Công nghệ 12 - Nguyễn Văn Khôi (chủ biên), Đặng Văn Đào, Đoàn Nhân Lộ, Trần Minh Sơ, Trần Văn Thịnh Nhà xuất giáo dục – năm 2008 Cẩm nang thực hành vi mạch tuyến tính TTL/LS, CMOS - Huỳnh Đắc Thắng Nhà xuất khoa học kĩ thuật – 1994 Lê Thị Hồng Thủy 31 K31C - SPKT [...]... đa năng 1 + - C1 Uvào 7805 3 2 + C2 Ura - Hình 2.2 Sơ đồ vi mạch ổn áp 7805 Hình 2.3 Sơ đồ chân của vi mạch ổn áp 7805 2 Mạch tạo xung sử dụng vi mạch (IC) 555 Có nhiều mạch thiết kế để tạo xung như: thiết kế mạch dùng Tranzitor, thiết kế mạch dùng khuếch đại thuật toán Nhưng ta sử dụng mạch tạo xung dùng IC 555 vì: - IC 555 rất phổ biến, dể tìm - Mạch tạo xung dùng IC 555 đơn giản, dễ giải thích và. .. thanh (b) Kí hiệu của đèn Led 7 thanh 6 Mạch đếm sử dụng IC 74192 a Cấu tạo Mạch đếm sử dụng IC 74192 bao gồm các chi tiết: - Nguồn cấp cho mạch đếm và mạch ổn áp cung cấp dòng điện cho mạch đếm với VCC = +5V Lê Thị Hồng Thủy 24 K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Lê Thị Hồng Thủy Mạch đếm đa năng 25 K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Mạch đếm đa năng - Mạch tạo xung dùng IC 555: Tạo ra xung với tần số xác... đầu vào kích cho các FF và các phương trình hàm ra đưa ra sơ đồ thực hiện Trong quá trình thiết kế bộ đếm ta luôn kí hiệu: A: Bít có trọng số nhỏ nhất 20 B: Là bít có trọng số 21 C: Là bít có trọng số 22 … Sau đây ta dựa vào lý thuyết mạch đếm khảo sát mạch đếm đa năng sử dụng vi mạch đếm 74192 Lê Thị Hồng Thủy 12 K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Mạch đếm đa năng Chương II THỬ NGHIỆM MẠCH ĐẾM ĐA NĂNG... 1, 44( R1  2 R2 )C - Mạch đếm dùng vi mạch 74192: Có nhiệm vụ đếm tín hiệu từ mạch tạo xung dùng IC 555 đưa vào - Mạch giãi mã 7 thanh dùng vi mạch 7447: Tín hiệu sau khi đếm được đưa tới vi mạch giải mã, tại đây vi mạch giải mã làm nhiệm vụ giải mã tín hiệu đưa tới hiển thị 7 thanh b Nguyên lí làm vi c Ở phần đầu của chương II chúng ta đã biết thông qua mạch chỉnh lưu và vi mạch ổn áp từ dòng điện... đa năng Mạch đếm đa năng là mạch đếm có khả năng đếm tiến, đếm lùi hoặc đếm ở các cơ số khác nhau tuỳ vào tín hiệu điều khiển Quá trình nghiên cứu và hoàn thành khoá luận chúng tôi đã thu được các kết quả sau: - Nắm được lý thuyết về mạch đếm - Nắm được một số vấn đề liên quan đến mạch đếm: Mạch tạo xung, mạch giải mã, mạch hiển thị - Nâng cao kĩ năng thực hành lắp ráp và đo đạc của các vi mạch số... nghiệp Mạch đếm đa năng Chu kì của tín hiệu sẽ là: T = Tn+Tx = 0,693.(R1+2.R2)C Mà f  1 1 1 nên: f  hay f  T 0, 693.( R1  2.R2 )C 1, 44( R1  2 R2 )C 3 Vi mạch đếm 74192 Vi mạch đếm 74192 là bộ đếm lập trình được, có khả năng đếm lên và đếm xuống Phép đếm trong 74192 chỉ là phép đếm BCD 10 bước (từ 0000 đến 1001) Bộ đếm hoạt động khi tín hiệu đưa vào chân 4 – đếm lùi hoặc chân 5 – đếm tiến Bộ đếm. .. tốt và phải chịu được điện áp ở lối ra Ta dùng tụ có thông số C = 1000  F, Uđm = 25V Mạch điện một chiều cho ta điện áp chuẩn, nhưng nó là dòng một chiều có độ vấp hay vẫn thay đổi Mạch đếm sử dụng nguồn một chiều ổn định có điện áp +5V nên ta dùng mạch ổn áp dùng vi mạch đếm 7805 (IC 7805) Vi mạch ổn áp là vi mạch có điện áp đầu ra cố định Lê Thị Hồng Thủy 13 K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Mạch đếm. .. Borrow và chân Carry) chỉ dùng khi ta ghép 2 bộ đếm 74192 Nó tạo Lê Thị Hồng Thủy 26 K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Mạch đếm đa năng thành bộ đếm DCB đếm từ 0000 0000 đến 1001 1001 (từ 0 đến 99 trong hệ thập phân) Tín hiệu sau khi đếm muốn người quan sát nhận rõ số lần đếm của bộ đếm thì sau khi qua bộ đếm tín hiệu được đưa tới bộ giải mã hiển thị 7 thanh dùng vi mạch 7447 Trước khi đưa tín hiệu vào... các vi mạch hoạt động Tuỳ vào các giá trị của điện trở và tụ điện khi mạch tạo xung được cấp điện nó sẽ hoạt động và tạo ra tín hiệu có tần số f xác định Để kiểm tra tín hiệu này đầu ra của mạch tạo xung ta lắp một đèn Led khi tín hiệu đi qua thì nó phát sáng Tín hiệu được lấy ra từ chân 3 của IC 555 Để đếm tín hiệu này thì đầu ra của vi mạch tạo xung được đưa tới mạch đếm, cụ thể là mạch đếm dùng. .. đầu vào của hàm NAND 2 - Chân 9, 10 đầu vào của hàm NAND 3 - Chân 12, 13 đầu vào của hàm NAND 4 - Chân 14: Nối với dương nguồn - Chân 7: Nối với âm nguồn tạo thành dòng cung cấp cho IC 5V 10 9 14 13 12 8 11 6 1 2 7 3 4 5 Hình 2.13 Sơ đồ chân của IC 7400 Lê Thị Hồng Thủy 29 K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Mạch đếm đa năng Phần C TỔNG KẾT Khoá luận nghiên cứu về mạch đếm và thử nghiệm lắp mạch đếm đa năng ... phải có mạch đếm, ghi, nhớ… mạch đếm thông số hệ thống Mạch đếm sử dụng họ IC 74192 mạch đếm thông dụng chúng đếm tiến, đếm lùi, đếm số khác Để hiểu rõ thông số trình đếm mạch đếm sử dụng họ... nghiệp Mạch đếm đa + Nhiệm vụ: - Tìm hiểu kiến thức mạch đếm - Tìm hiểu vi mạch đếm thông dụng - Tìm hiểu mạch tạo xung sử dụng IC 555 - Mạch giải mã hiển thị - Thử nghiệm mạch đếm đa dùng vi mạch. .. Sau ta dựa vào lý thuyết mạch đếm khảo sát mạch đếm đa sử dụng vi mạch đếm 74192 Lê Thị Hồng Thủy 12 K31C - SPKT Khóa luận tốt nghiệp Mạch đếm đa Chương II THỬ NGHIỆM MẠCH ĐẾM ĐA NĂNG Mạch điện